基于查尔酮衍生物的铜离子探针的设计合成

以N-丁基-吲哚-3-甲醛和2-乙酰吡啶作为原料,通过羟醛缩合反应设计合成一种查尔酮衍生物(E)-3-(1-丁基-1氢-吲哚基)-1-(2-吡啶基)丙烯基酮(L)。通过核磁共振波谱仪、质谱和傅里叶变换红外光谱技术手段表征了目标分子的结构。结果表明,探针L对Cu 2+表现出专一的选择性和高的灵敏度,溶液颜色由淡黄色变为红色,能够直接通过肉眼识别,检测限低至27.8 nmol/L,探针L与Cu^2+的配位比为1∶1,结合核磁滴定和理论计算研究了探针L对Cu^2+的识别机制。

红移型Cu(Ⅱ)离子比率荧光探针的光物理性质

应用密度泛函理论(DFT)及含时密度泛函理论(TDDFT)方法研究了N-丁基-4,5-二[2-(苯胺基)乙胺基]-l,8萘酰亚胺红移型铜离子比率荧光探针的光物理性质.通过探针分子与金属离子结合前后的几何构型优化,结合自然键轨道分析,揭示了探针分子对铜离子的识别作用.通过激发态计算阐明了光诱导分子内电荷转移(ICT)机理.研究结果表明,由于Cu(II)离子络合导致萘胺脱氢,带负电荷的胺基N原子与萘环形成C=N双键,延长了共轭体系;N的非键电子向Cu(II)离子的空d轨道转移一个电子,抑制了Cu(II)离子的顺磁效应所导致的荧光淬灭,受光激发后,共轭N与萘环之间发生n→π*电子转移导致ICT效应和荧光红移.

N取代吩噻嗪衍生物的合成及其铜离子传感性能

以1-氯-4（4-氯苯基）酞嗪为原料,用吩噻嗪上氮原子取代1号位的氯原子生成新化合物1-吩噻嗪-4（4-氯苯基）酞嗪（PzCBP）,采用核磁、质谱、单晶X射线衍射对其分子结构进行表征.选择14种主要的过渡金属及碱土金属阳离子对其进行荧光滴定实验,研究PzCBP对金属离子的荧光响应性质.结果表明：PzCBP在乙腈溶液中的紫外吸收波长为288 nm,最大发射波长为413 nm;该化合物具有对Cu2＋的选择性荧光淬灭性能,其与Cu2＋的物质的量比值为1.0,在0～10 μmol/L范围内对Cu2＋的响应曲线进行拟合,检测限达到0.09 μmol/L,能作为Cu2＋的荧光探针.

蓝移型萘酰亚胺类Cu^(2+)比率荧光探针的发光机理

应用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TDDFT)方法,研究了1,8-萘酰亚胺类荧光探针BF1(N-丁基-4,5-二[(吡啶-2-甲基)氨基]1,8-萘酰亚胺)与Cu^(2+)的络合以及产生蓝移荧光的机理.计算结果表明:BF1受光激发后,萘氨基与萘环之间的N—C键扭转形成NC醌型结构,导致N上p电子向萘环π*轨道转移,形成分子内电荷转移(ICT),荧光波长红移.BF1与Cu^(2+)络合后,使N—C键扭转受到限制,阻断了ICT作用,只存在局域发射(LE)荧光,相对于BF1的荧光波长发生蓝移.

基于港湾位功能化PBIs的铜离子反应型荧光探针的合成及应用

通过偶联、缩合等反应合成了多种港湾位功能化的苝酰亚胺（PBIs）衍生物,特别是通过在PBIs港湾位引入哌嗪基团得到PBIs衍生物PBIP,该化合物在铜离子作用下在港湾位发生成环反应,基于这一效应可将其用于铜离子的检测;在乙腈中该化合物对铜离子表现出了良好的选择生及较高的灵敏度.在乙腈溶液中将PBIs衍生物PBIP与铜离子进行反应,反应产物的化学结构经核磁共振氢谱（1H NMR）、核磁共振碳谱（13C NMR）和高分辨率质谱（HRMS）得到表征,并结合文献推测出其作用机理为铜催化PBIs的港湾位C-N键发生偶联成环反应.

一种基于多羧基荧光共轭聚电解质的氨基酸检测新方法

基于多羧基荧光共轭聚电解质PPE-(COOK)4,发展了一种检测半胱氨酸(Cys)和组氨酸(His)的简便方法.该方法以PPE-(COOK)4与Cu2+所构成的猝灭体系为基础,当体系中存在半胱氨酸或组氨酸时,PPE-(COOK)4/Cu2+体系的荧光恢复,从而实现对上述氨基酸的测定.由于PPE-(COOK)4具有类似四乙酸乙二胺(EDTA)的螯状侧链结构,使其在磷酸盐缓冲液(PBS,10 mmol/L,pH=7.4)中对Cu2+具有超高的灵敏度和选择性,因此可以借助各种金属掩蔽离子来提高氨基酸检测的特异性.实验结果表明,在PPE-(COOK)4/Cu2+体系中引入Ni2+或Hg2+后,可分别实现对半胱氨酸和组氨酸的特异性检测,线性范围分别为1～5和0.5～2.5μmol/L,检出限分别为0.15和0.04μmol/L.

基于相转移技术的劣质食用油快速可视化检测方法

近年来,劣质油流入成品食用油市场引起的地沟油事件,导致了严重的食品安全隐患和社会负面反响.本研究结合可视化和相转移技术,建立了以铜离子和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)修饰的阳离子纳米金为探针的两种简单、准确、灵敏的劣质食用油现场快速检测方法.结果表明,两种方法均可检测到合格食用油中掺入2.8%的劣质油含量,大于5%掺入量可明确测定.将上述方法分别应用于共235个样品的盲测,结果显示,总准确率达95.7%.本工作为劣质食用油的快速现场检测提供了有益的参考方法.